相转化是通过溶剂体系相转变形成高分子网络凝胶的核心工艺，在膜材料制备领域具有关键作用。该过程的热力学机制受聚合物浓度、溶剂/非溶剂体系等铸膜液组成影响，动力学行为则与凝固浴温度、组成决定的溶剂交换速率直接相关。根据诱导方式差异可分为非溶剂诱导相转化法和气相诱导相转化法，前者通过浸渍凝固浴实现相分离，后者借助气相环境调控溶剂挥发过程。在聚砜、聚丙烯腈等传统材料体系中可形成表层致密皮层与指状孔复合结构，而嵌段共聚物通过微相分离形成纳米级孔道，显著提升膜的渗透选择性。

从热力学角度分析，聚合物溶液的浓度梯度直接决定相分离边界，当溶剂与非溶剂扩散达到临界点时，均匀溶液发生液-液相分离，形成富聚合物相与贫聚合物相的双连续结构。凝固浴温度每升高5°C可使溶剂扩散速率提升约12%，进而调控指状孔结构的纵向贯通性。

动力学过程涉及三个连续阶段：初始溶剂快速逸出导致表面瞬时凝胶化形成致密层；溶剂浓度梯度驱动内部对流传质形成指状孔；残余溶剂完全扩散后形成最终孔道网络。

非溶剂诱导相转化法（NIPS）将铸膜液浸入非溶剂凝固浴，通过双扩散过程引发相分离。山西师范大学胡旭团队在2020年专利中采用非溶剂诱导相转化法制备聚苯并咪唑离子交换膜，通过调节凝固浴乙醇浓度（30-60%vol）使膜孔径从20nm调控至5nm。

气相诱导相转化法（VIPS）控制环境湿度（60-90%RH）和温度（25-40°C）使溶剂缓慢挥发。相较于NIPS法，该技术制备的聚氯乙烯基复合膜机械强度提升至15MPa。

传统聚合物聚砜体系在相转化过程中形成指状孔结构，孔隙率显著提升，但存在表面孔径分布不均的问题。聚丙烯腈膜通过羧基化改性可使表面zeta电位显著变化，提升染料截留率。

嵌段共聚物两亲性嵌段共聚物的亲水链段（如聚乙二醇）与疏水链段（如聚苯乙烯）微相分离形成10-50nm孔道。当亲水链段占比超过35%时，膜通量从20L/(m2·h)提升至65L/(m2·h)，同时保持90%以上的Na2SO4截留率。

2023年《化学工业与工程》研究显示：刘少校团队采用相转化法制备的聚砜/聚酰亚胺共混超滤膜，在0.2MPa操作压力下通量达120L/(m2·h)，较纯聚砜膜提升40%。赵海祥团队开发的聚氯乙烯基锂离子筛复合膜，经相转化法制备后重点分析了成膜条件对材料吸附性能的调控作用。陈放课题组通过非溶剂诱导相转化制备的羧基化聚丙烯腈膜，对刚果红的截留率从82%提升至96%。